莱城电厂厂级监控信息系统(SIS系统)设计与实现(可编辑).doc

莱城电厂厂级监控信息系统(SIS系统)设计与实现 山东大学硕士学位论文莱城电厂厂级监控信息系统(SIS系统)设计与实现姓名:马志钢申请学位级别:硕士专业:软件工程指导教师:史清华20091010山东大学硕士学位论文摘 要厂级监控信息系统? 是集过程实时监测、优化控制及生产过程管理为一体的厂级自动化信息系统,是处于火电厂集散控制系统以及相关辅助程控系统与全厂管理信息系统之间的一套实时厂级监控信息系统。系统以机组的性能计算、厂级经济性分析、厂级负荷分配以及机组的经济运行为主要目的。系统的实时性体现在系统实时分析机组的运行参数,通过系统强大的数据挖掘、数据处理与优化的功能,对机组乃至全厂的运行状况进行准确的分析、诊断与优化:系统的厂级特性体现在系统涵盖了全厂的数据信息以及辅助控制系统的数据信息,并在分析全厂运行经济性的基础上,实现全厂的运行优化。目前莱城电厂实时数据的处理和应用已制约着电厂生产运行管理的有效提高和进步,不能为电厂管理层的决策提供真实、可靠的实时运行数据,为以后市场运作下的竞价上网提供科学准确的经济性指标,而通过建立系统将可以有效地解决上述问题:在实现部分,系统是采用集群冗余软件和数据库、进行的。在具体实施过程中,作者通过功能、下拉菜单项和右键功能菜单项的设置,将系统中多处繁杂的功能进行归类和合并,使用户可以在同一窗口中完成多种功能,实现了减少窗口界面、简化操作步骤的设计目的,从而使整个系统更加简洁、易用。,本次设计的厂级监控信息系统在电厂中发挥以下作用并取得一些方面的提高:一、优化机组的运行:够准确地分析出造成成本增大的原因,利用优化运行技术,最大限度地降低运行成本,并指导运行人员调整机组的运行方式,有计划地改变发电成以获取整体的最大经济效益,经过运行试验,全年平均发电标准煤耗可以降低./,可节约发电成本万元/年;二、实现管控一体:通过系统和系统整合生产过程实时信息和管理信息资源,实现电力调度、运行方式、决策管理、计划、物资、财务等以最佳效益方式工作;三、监视并提示设备运行状况和数据分析,指导设备是否进行检修或维护。关键词: 系统;自动化信息系统;厂级监控山东大学硕士学位论文? ,. ,? . ,? , . ,培, ; , ,. ?, . ,?,山东大学硕士学位论文, . :,.”.,晰, ,., ” .”;., ”.” .: ; ;原创性声明本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。日日论文作者签名:笪圣垒委 期:丑主乜关于学位论文使用授权的声明本人完全了解山东大学有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅;本人授权山东大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。保密论文在解密后应遵守此规定日论文作者签名:马垫狗导师签名: 期:叁丛山东大学硕士学位论文第章绪论.系统开发背景随着电力体制改革的逐步深入进行,如何在日趋激烈的市场竞争中提高企业的管理水平、降低成本消耗、最大限度的创造利润,已成为摆在各发电企业面前迫在眉睫的关键问题。伴随着这一市场环境的出现,厂级监控信息系统系统自年提出后短短几年中,出现了“雨后春笋般的蔓延热潮,并逐渐成为解决上述问题的重要辅助手段。为跟踪这一技术成果,华电国际公司经过年多的审慎调研、考察后,于年确定由莱城电厂负责先行试点。,国在国内被称为厂级监控信息系统外有些厂家则称其为生产管理辅助决策信息系统。虽然国内外对的称谓不同,其实质内容则完全相同,是以对全厂各个机组、输煤、除灰等公用系统生产工况的监视为基础,通过对设备资料完整包括历史资料的记录,分析各个设备及机组整体的运行状态和运行状况形成的厂级生产过程的实时监视与经济控制系统,为实现经济目标控制下全厂的协调生产提供决策支持,是一个融计算机信息技术、控制技术、管理科学、决策科学等学科与技术于一体的技术集成系统,它用计算机方法和行业方程对资料进行发掘、分析、提炼,显露出能够指导生产运行的科学结论,能够方便观察实时数据、历史资料和在线分析结果,指导运行、检修,服务生产管理的各项职能,并向电厂管理信息系统提供其所需的过程资料和计算、分析结果。因此将定义为生产或生产辅助决策信息系统更能体现的实质内涵。.系统目前国内状况在系统系统出现之前,电厂监视主要依靠也都提供计算分析模块,但主要定位是对设备实时控制和监视,资料发掘技术和历史资料的保存都存在相当大的限制,它强调的是运行的准确性,以稳定性和安全性为其首要目标。山东大学硕士学位论文作为全厂生产运行实时的统一指挥调度中心,从机组、辅助车间程控系统等程控系统以及其它资料源中集成实时过程信息和历史资料,长期保存、动态分析,以整个系统为控制对象,强调的是运行的质量,以经济性为其首要目标,为生产管理人员的分析和决策提供支持。近几年来,电力市场供应紧张,全国范围内缺电、拉闸限电现象时有发生。究其原因,主要是电煤资源供不应求,煤价也不断上涨,直接导致了发电成本增加。这样,降低发电成本成为电厂的很大课题,为了降低成本,电厂需要采用更加先进的生产管理手段,才能通过优化生产、降低煤耗来提高生产效率。在这种情况下,电厂厂级监控信息系统就被以比较快的速度地推广开,成为提高电厂管理水平的一种有效途径。电厂厂级生产管理监控信息系统是为了更好地实现发电企业安全、经济运行,提升企业的整体效益和在未来竞价上网中的竞争优势而开发的一套以电厂生产过程中所涉及的各种控制、监测、计量等系统为基础,集实时数据采集、加工、显示、存储为一体的完整的解决方案。.系统的意义华电国际莱城发电厂系统是集生产过程实时监视、优化运行、生产过程管理为一体的厂级自动化信息系统。该系统实现了全厂生产过程监控、过程数据查询、厂级和机组性能计算、优化操作指导、机组负荷分配、机组故障诊断、状态检修、可靠性管理、技术监督等功能。同时作为华电国际公司第一个严格按照技术条件进行建设的试点项目,通过建立机组和厂级生产信息平台,为企业推行营运改善、对标管理,合理选取标竿值,加强精细化管理提供了有效途径,奠定了集团生产信息平台的数据基础。该项目自年月开始实施,历经一年的时间,经过前期试验室开发、设计联络会及多次现场调试,目前各项功能已全部投入运行。.本文的主要创新点.首次在系统中将基本应用功能、辅机状态检修、可靠性管理、技术监督管理等功能组成一个有机整体,形成完整的生产实时管理信息系统,实现了集山东大学硕士学位论文成创新。在满足国家对电力生产自动化系统的安全要求前提下,实现了、信息的合理整合,使电厂信息化系统各部分成为一个有机的整体;.首次结合平台开发了火电机组主、辅机可靠性指标在线计算功能,形成了完整的可靠性管理系统,为实现了华电国际可靠性的标竿管理提供了技术支持;.开发的辅机状态检修应用功能,一方面及时有效地诊断辅机故障,一方面指导运行人员将辅机运行在最安全、经济区域。.可动态高精度地进行机组经济运行分析,如耗差分析、性能和经济指标计算、运行故障诊断等,实现机组安全、经济指标的在线统计与分析:开发的能耗管理、运行管理等基本功能,用以实现生产精细化管理,保证机组安全运行,科学地指导机组经济运行、节能降耗以及检修、技术改造管理等工作。.本文的主要技术软件系统采用/浏览器/服务器结构,充分体现访问浏览的快捷和方便。整个系统分为多个运行组件,包括数据转换服务器、性能分析服务器、服务器。各组件安装在不同的计算机中可以充分发挥本软件系统的强大功能,提高运行效率。在实现部分,系统是采用集群冗余软件和数据库、进行的。在地址栏中输入.网或.网,进入主页。该系统应用模块由全厂生产过程、信息分析和统计、性能计算、性能试验、指标分析和诊断、优化运行、设备故障诊断、可靠性管理、技术监督九部分组成。硬件系统以两台核心交换机组成冗余主干网,数据库服务器、计算分析服务器、状态检修服务器、服务器、系统备份服务器、工程师站直接与主干网连接。该系统在侧有镜像服务器、状态检修镜像服务器、接口机、?服务器侧,通过二级交换机一与系统主干网连接。该系统以?接口机通过正向网闸进行数据单向传输方式,实现侧镜像服务器获取侧数据库服务器数据;以文本方式通过反向网闸进行数据单向传输,实现侧状态检修镜像服务山东大学硕士学位论文器与侧状态检修服务器的数据库同步,从而解决系统需要的侧人工设定与录入数据。.本文的主要工作本文从电厂用户的角度对系统的投资收益问题进行了研究,认为系统的投资收益水平取决于在数据平台上进行的二次开发程度,特别是运行优化技术应用水平的高低。并根据当前优化运行技术的发展水平,结合自身工作,配合华电国际系统专家在百万兆瓦级电厂莱城电厂共同参与建设系统,经过运行试验,全年平均发电标准煤耗可以降低./,可节约发电成本万元/年。.本文的组织结构第章绪论,主要介绍了系统的设计背景,以及系统需要解决的主要问题和本系统使用的主要技术等。第章需求分析,概要地描述了电厂厂级监控信息管理系统的系统目标、系统解决的主要问题等。第章系统的构架设计,对系统的各种结构和功能架构的设计做了描述。第章系统功能的详细设计,用类图和状态图表示了系统的静态和动态结构,并对数据库做了详细分析。第章系统的实现,对系统的具体实现做了阐述。第章系统在莱城电厂的应用。第章结论,总结系统设计的经验与不足,展望今后的工作。山东大学硕士学位论文第章系统需求分析在软件开发的过程中,无论项目大小,在系统设计之前,都应该对系统用户的需要有一个比较全面的了解,即要知道此次设计的系统究竟是要“干什么,要完成哪些任务、能实现什么功能。这些准备工作便是系统的需求分析。一个系统的设计全过程中,需求分析扮演了非常重要的角色。此项工作的好坏将直接影响到此次系统的设计是否能够成功,如果需求分析做不好,即使你有很强的编码能力,也无法设计出好的应用系统。.系统概述我国的大部分电厂已经引入系统来提高信息管理水平,但系统在电力行业的应用效果并不尽如人意。据国外统计显示,在发达国家系统实施成功率各行业综合统计大约为%,而在发展中国家,这一数字一般只能达到%。它主要的缺点有以下几点:.处理的实时数据量小,周期大,存储周期短,从而使得全厂运行监控、历史分析、事故分析、各类报表生成功能较弱,同时也使绩效考核、运行优化、设备寿命监测、成本分析与控制等功能无法深入实施;.系统对实时数据处理缺乏同步性,使得基于这些数据的各类高级应用存在基础性的偏差;.电厂多个,之间没有建立必要的信息联系和共享,存在较大的“信息孤岛效应,浪费了大量信息的有效利用;而此次设计的系统,基本上能够解决监控原有的种种问题,实现预先设计的功能。.系统的业务模型. 厂级监控信息管理系统的业务模型,是对整个系统的应有的总体业务流程的总体概括和简单描述,可以帮助读者或用户对系统有一个总体性的认识和了解。山东大学硕士学位论文厂级监控信息管理系统业务用例模型图如图一所示。啦图厂级监控信息管理系统业务用例模型图由业务模型可以看出,系统的业务实施、操作过程并不复杂,但是要将所有业务都在系统中逐一实现,还是有一定难度的,必须按照模块进行不同分工,各自实现。其中大致包括:全厂生产过程、信息分析和统计、性能计算、性能试验、指标分析和诊断、优化运行、设备故障诊断、可靠性管理、技术监督九个模块。各个模块的功能不同,需要分别进行不同的实现。.系统的业务流程系统的操作过程简单明了,用户使用起来比较容易上手,系统的业务执行山东大学硕士学位论文过程也清楚、明白。系统的业务流程图即活动图中的箭头表示系统的业务走向,分支表示系统可以不分先后的完成的业务。系统业务流程图如图?所示。录接,.。.,。 .赔塑 、,/一 一图厂级监控信息管理系统业务流程图由图中可以看出,在系统接受了用户指令之后,会根据得到的指令向下进行,对生产重要参数进行实时监视、采集机组运行中的事件、对生成的试验报告按照报告类型、时间段进行查询和管理,根据来自各机组性能计算的数据和经济性分析评估,进行全厂机组经济性指标的计算或管理数据库,在完成用户所指定的操作之后,关闭本次业务。山东大学硕士学位论文.系统的总体要求软件系统采用/浏览器/服务器结构,充分体现访问浏览的快捷和方便。整个系统分为多个运行组件,包括数据转换服务器、性能分析服务器、服务器。各组件安装在不同的计算机中可以充分发挥本软件系统的强大功能,提高运行效率。在实现部分,系统是采用集群冗余软件和数据库、进行的。该系统应用模块由全厂生产过程、信息分析和统计、性能计算、性能试验、指标分析和诊断、优化运行、设备故障诊断、可靠性管理、技术监督共部分组成。.系统目标和解决的问题.系统目标和解决的问题莱城电厂建设系统的主要目的如下:.监视、指导机组的运行:为生产、检修、运行及管理人员提供真实全面的实时数据,通过网在各自办公室内即可查阅、监视机组各种运行参数,且在参数偏离标准设定值时,发出警告,进行分析计算,得出调整的操作方式,以指导机组的运行优化。.降低成本,提高效益:根据适时调整和负荷调度建议,对机组运行进行调整、及时优化机组运行条件,减少损耗,降低运行成本和生产成本,提高整体效盆.科学分配机组负荷:目前实行的仅为机组负荷目标值的简单调节,而系统则应根据电网调度下达的全厂发电总负荷,结合各机组实际状况实施不同的负荷分配方式,尽可能满足单元机组负荷优化操作条件,以获取整体的最大经济效益。.逐步实现管控一体化:随着电力逐步市场化,通过系统和系统整合生产过程实时信息和管理信息资源,实现电力调度、运行方式、决策管理、检修维护、计划、物资、财务等以最佳效益方式工作。山东大学硕士学位论文.系统的使用统计调查根据莱城发电厂生产实际,要求系统实现以下功能,如表所示。表 系统功能图序号 软件系统 模块 组件锅炉系统汽机系统生产过程电气系统公用系统全厂生产过程监视自定义趋势曲线趋势曲线预定义趋势曲线组实时数据查询数据查询历史数据查询全厂报表锅炉、汽机、化水、经济、值际、辅机生产报表机组报表锅炉、汽机、化水、经济、值际、辅机信息分析和统计数据统计和分析 数据统计和分析报警管理 报警管理事件管理 事件管理报告管理报告管理厂级性能计算 厂级性能计算锅炉性能计算汽机性能计算性能计算加热器性能计算机组性能计算凝汽器性能计算空预器性能计算辅机单耗性能试验 性能试验汽机性能试验锅炉性能试验凝汽器性能试验空预器性能试验山东大学硕士学位论文软件系统 模块 组件序号真空严密性试验能量审计 能量审计指标分析与诊断 工况分析 工况分析耗差分析 耗差分析运行操作 运行操作优化操作指导 优化操作指导优化运行 冷端优化冷端优化启动曲线 启动曲线负荷优化分配 负荷优化分配高压缸效率主蒸汽压力主蒸汽温度设备故障诊断 主机故障诊断中压缸效率排烟氧量排烟温度凝汽器真空泵组系统运行状态分析状态检修 烟风系统辅机故障诊断 辅机故障诊断可靠性管理 可靠性管理 可靠性管理金属监督锅炉监督热工监督化学监督技术监督技术监督 继保监督电测监督高电压监督环保监督节能监督山东大学硕士学位论文.系统功能性需求,.系统功能性需求本系统的设计,在需求分析阶段,作者将系统的功能性需求先以用例图的形式表示出来,这对于系统的设计和实施是非常有利的。图中很清楚地表明了在中包含的主要功能有:全厂生产过程、信息分析和统计、性能计算、性能试验、指标分析和诊断、优化运行、设备故障诊断、可靠性管理、技术监督等。这些功能各自还包含有一定的子功能。而且根据用户的需求和实际管理工作的需要,系统要能够区分普通用户和系统管理员,普通用户和系统管理员的权限是不同的。系统管理员除了可以对系统中的磁带借还信息进行操作以外,还可以对数据库中的信息进行管理和编辑。而普通用户只能够在系统中进行查询、排序等、打印功能,这也是根据需求调查时用户的要求来设计的。系统功能的用例图如图所示。图?系统功能的用例图司靠性管理,二 /技术监譬山东大学硕士学位论文根据系统的需求分析,在本系统中需要包含管理、查询、报表统计等多项功能,在这里就不一一列举了,只对系统中的比较重要的查询模块做一下功能性需求的分析。在本次系统设计中,有一个非常重要的模块,就是查询模块。查询模块不仅要对生产重要参数进行实时监视、采集机组运行中的事件、对生成的试验报告按照报告类型、时间段进行查询和管理,而且还可以根据来自各机组性能计算的数据和经济性分析评估,进行全厂机组经济性指标的计算的作用。因此查询模块的实现是系统实现中一个非常重要的环节,占有着举足轻重的位置。查询模块的用例图如图所示。黼黼夺舟下一图查询模块用例图从用例图的结构上来看,系统的查询似乎比较简单,其实则不然。信息查询包含有多项内容。而且还可以利用系统特别设置的“多条件查询”功能,将已知信息组合起来对所需信息进行查询。因为查询模块能够完成的功能比较多,我们在这里对信息查询的用例进行一下用例的描述,具体描述如表?所示。山东大学硕士学位论文表?用例“信息查询”的描述描述项说明用例名称信息查询参与者 系统管理员、普通用户简要说明系统用户根据已知条件直接查询或组合查询所需信息前置条件 系统管理员或普通用户已经登录进入系统后置条件用户所信息显示在系统主窗口中。系统用户点击主菜单“查询”下的“】查询”菜单.系统界面中出现相应的对话窗口.系统用户在对话窗内进行有关操作:选择查询条件并填写已知基本事件流 信息.系统用户操作完毕,点击“查询”按钮.系统将所需磁带信息显示在系统主窗口中.用例完毕在点击“查询”按钮之前,系统用户随时可以按“退出”键,系统其他事件流返回主界面,回到没有信息查询的状态系统没有检索到到符合用户输入的信息条件,在主窗口中没有需查异常事件流询信息.系统非功能性需求非功能性需求是系统中不同于其他的一种需求,功能性需求可以用图形或语言的形式表现出来,而非功能性需求的内容一般用量化的指标来表示,形式化为某些表格。表格中的指标描述了一个范围,据此可以衡量系统的某些特性。这些指标规定了系统必须满足的服务水平、系统非运行时间的属性以及系统必须遵守的约束。非功能性需求虽然不直接影响系统功能,但在用户和系统支持人员对该信息系统的认可方面具有很大的影响。非功能性需求主要包括系统的约束与假设条件,系统的可用性、可靠性、性能、扩展性、可支持性等。在本系统中,为了保证非功能性需求的准确性和可测试性,主要采用了量化的指标要求来描述。用户的需求可以是大于或低于某个目标界限的值,以此来衡量系统在实际工作中的适用程度。系统可用性指标如图?表所示。山东大学硕士学位论文表系统可用性要求指标表职责 系统功能 培训时间用户使用本系统提供的业务 提供简单、易用的操作过处理功能完成所需要的 程和便捷的业务处理功能川小时普通用户业务处理使用本系统提供的业务 提供简单、易用的操作过处理功能完成更多的业 程和便捷的业务处理功能?小时系统管理员务和进行系统设置和一 和一定程度的维护、恢复般维护 功能此外,除了系统可用性指标,还可以从系统的可靠性指标来衡量。一个系统的可靠性包括系统的故障率、可恢复性和可维护性,具体的技术指标要求如下表?所示。表系统可靠性要求表指标 要求故障发生频率不高于次/月,且无不可恢复性故障发生。平均故障率一般的系统故障或机器故障可以恢复,数据库可以恢复到故障发生数据库的可恢复性前的状态易于维护,方便管理。可维护性山东大学硕士学位论文第章系统架构设计本文的电厂厂级信息管理系统是以山东莱城发电厂的实际工作为开发依据,根据的实际情况而设计出来的应用系统,具有比较高的实际应用意义。.系统目标和原则.系统的设计目标本文从电厂用户的角度对系统的投资收益问题进行了研究,认为系统的投资收益水平取决于在数据平台上进行的二次开发程度,特别是运行优化技术应用水平的高低。并根据当前优化运行技术的发展水平,结合自身工作,配合华电国际系统专家在百万兆瓦级电厂莱城电厂共同参与建设系统。.系统的设计原则此次系统的开发,首先要遵守的是软件开发的统一过程。其次,本系统的设计还要遵循的一系列原则是:.系统安全性原则.系统数据的可靠性原则.系统安装的方便、快捷原则.系统的易学、易用、使用简洁的原则.系统的可扩展性原则.系统技术架构设计.系统总体架构因为本系统是/架构的,所以系统的总体架构可以用/结构图来表示。系统的/结构图如图所示。山东大学硕士学位论文图 /结构图/结构的应用系统,充分体现访问浏览的快捷和方便,在地址栏中输入.,进入主页。.数据架构系统数据库是整个系统的基础,其中数据架构可以由图表示出来,各种数据之间存在着一定的联系,具体系统数据架构图如图?所示。图系统数据架构图其中,普通用户只能进行数据的查询、计算、预处理、报表浏览,而系统管理员则具有维护数据库、生成报表的权限。山东大学硕士学位论文.部署架构部署架构说明用来部署和运行该软件的物理配置。本部分主要表明系统主要功能在物理节点上的分布情况,重点内容是本系统的软件部署情况,忽略例如操作系统、防火墙等第三方软件系统,可以把整个应用系统的部署简化如图?所示。量 圆 量 量翻 览器 正 览器 正 览器厂局域网【览器技术生产数据、同卜堋?错监督管理数据转换服务器 服瓣库、圣三蛩实时性能分析服务器 系据国统库彳 彳 外部数据富生产朋系统。图系统部署图由于目前的系统是在的局域网内部安装并使用的,所以本系统的部署图结构比较简单,只涉及到的局域网内的客户端和服务器,图中系统的终端就是用户使用的客户端机器,服务器和数据库都安装在域网内的担任的服务器机器上。.系统功能架构设计一个系统的设计,要考虑整个系统实现的功能,所以在进入编码之前,要有系统的功能架构图。根据这个架构图可以清楚地看到系统的各个模块以及各模块能够完成的功能。系统的设计将根据图中的各个模块,分别进行各种功能的实现。系统的功能架构如图所示。山东大学硕士学位论文图?系统功能架构图莱城电厂的是集生产过程实时监视、优化运行、生产过程管理为一体的厂级自动化信息系统。该系统实现了全厂生产过程监控、过程数据查询、厂级和机组性能计算、优化操作指导、机组负荷分配、机组故障诊断、状态检修、可靠性管理、技术监督等功能。莱城电厂将全厂各机组的、输煤、化水、辅机电量自动抄表、等系统近万点实时数据采集到了统一的实时数据库,并将原有的吹灰优化、锅炉风粉在线和入炉煤质在线监测系统整合至同一平台下,通过网络发布的形式将生产状况的在线监视由原来集控室运行人员扩展至各级生产人员,实现了全厂生产信息的共享。全厂生产过程监视功能主要是完成对电厂运行中的各单元机组的主机系统运行参数的监视。这些数据一类是直接从现场采集到的实时数据,另一类则是经过在线计算后产生的数据。主要分为三部分:、生产过程主要是显示各台机组的运行参数,在滚动条上还有正在或者是曾经报过警的参数。、趋势曲线主要是包含了已经定义好了的生产过程中主要的参数的历史曲线,也可根据实际情况进行设置曲线组。、数据查询中部实时显示历史数据查询。其下部可以选择历史数山东大学硕士学位论文据查询和实时数据查询,设定好需要查找的数据点及时间后确定。信息分析和统计包括生产报表、报警管理、事件管理、报告管理四部分组成,它的主要作用是对生产重要参数进行实时监视、采集机组运行中的事件、对生成的试验报告按照报告类型、时间段进行查询和管理。、生产报表按机组可分为机组、机组、机组、机组和全厂报表;按类型可分为值际、化水、汽机、经济、辅机、锅炉报表。可以按照报表名称、类型和机组进行查询。、报警管理主要对重要参数进行实时监视,并对参数报警的时间、报警名称、报警状态、报警值和等级进行显示和统计。如:主蒸汽压力、温度、再热蒸汽压力、温度、水位等。、事件管理按照事先设定的条件产生事件信息,采集机组运行中的事件,按时间统计各机组事件发生的频率。、报告管理对生成的试验报告按照报告类型、时间段进行查询和管理。性能计算包括三部分,、厂级性能,它是根据来自各机组性能计算的数据和经济性分析评估,进行全厂机组经济性指标的计算功能,、锅炉性能,包括锅炉热效率、排烟损失、机械未完全燃烧热损失、散热损失、磨煤单耗、一次风机单耗、送风机单耗、引风机单耗,、性能试验,它包括锅炉性能试验汽轮机性能试验凝汽器性能试验空预器漏风率试验真空严密性试验。指标分析和诊断主要对机组运行过程中参数偏离基准值所造成的能量损失进行实时可控耗差分析、不可控耗差分析,找出机组能量损失的地点、大小、分布情况和原因,使运行人员有目的地调整运行参数,从而使机组运行指标尽可能达到机组在现有设备的条件下所能达到的最佳运行工况下的各种运行参数和性能参数的应达值。优化运行包括运行操作、优化操作指导、启动曲线、负荷优化分配四部分,它主要指导运行人员对设备进行正确的操作,对全厂实际运行的总负荷或下达的负荷调度指令在多台机组之间进行优化分配,使得全厂的煤耗率最低,从而指导机组运行。系统可提供基于数据库和专家系统的故障诊断功能,通过诊断软件,运用目前成熟的技术手段,准确掌握设备的状态,对设备故障的发生和发展进行准确山东大学硕士学位论文的分析和诊断,并实时分析出主、辅机设备的故障原因、故障点,提供排除故障的处理办法。主要包括两部分,机组性能故障诊断和辅机故障诊断。可靠性管理常用的可靠性指标查询表格,大多数指标自动生成,部分数据由人工填入。表中的常用性指标包括:自动统计机组包括主要辅机计划启停时间、次数;机组包括主要辅机非计划强迫启停时间、次数;机组包括主要辅机等效利用小时数;机组负荷率统计、机组强迫停运率等,并可根据用户的需求,由用户自行配置。技术监督主要是根据各项技术监督的要求自动生成报表。山东大学硕士学位论文第章系统详细设计系统的详细设计是对系统架构的细化,主要是在系统的需求分析和架构设计的基础上对系统用例中使用的类和对象进行进一步的精细,确定类的属性和方法,确定系统执行的时序和对象之间的协作关系。本章对系统详细设计进行了比较详细的阐述。.系统建模系统建模是采用软件 来完成的。这些图示法有助于表述与设计软件系统,特别是采用面向对象方法构造的软件系统。而且,作为系统分析和设计的工具,在设计过程中一个最大的优势就是制品之间的继承性,即在不同的迭代周期中,可以逐步精化原来的分析和设计成果。本系统的详细设计就是采用的这种模式。.系统的静态结构图系统的静态结构图是指系统的关系类图,系统的关系类图一般都是在需求分析过程中产生的领域模型的基础上精化产生的。在本系统中,为了清晰地抽取出系统的核心架构,采取的是分层设计类图的方式,首先设计整个系统的类图,其次设计每个子系统包的类图,最后设计每一个用例的类图。这里只举出系统关系类图,系统的关系类图如图所示。山东大学硕士学位论文图系统关系类图莱城电厂的中普通用户只有查询、计算、统计各数据表的权限,而系统管理员则享有数据创建、录入、维护权限。该系统中全厂生产过程监控、过程数据查询、厂级和机组性能计算、优化操作指导、机组负荷分配、机组故障诊断、状态检修、可靠性管理、技术监督等功能的所有信息由数据库中所有数据表构成。通过网络发布的形式将生产状况的在线监视由原来集控室运行人员扩展至各级生产人员,实现了全厂生产信息的共享。除了系统的关系类图,要表现系统流程以及系统元素之间的交互关系还可以用两种视图来表现:数据功能联系图和用户数据应用图。数据功能联系图表示对象之间数据传输、联系的关系及次序。数据功能联系图如图所示。山东大学硕士学位论文囤圈 围圈早囤崮图数据功能联系图而用户数据应用图用于建立在次交互中有意义的对象和对象间建模。对象和关系只有在交互时才有意义。协作图也表示一个类操作的实现,可以说明类操作中用到的参数和局部变量以及操作中类之间的关联。当实现一个行为时,消息标号对应程序中的嵌套调用结构和信号传递过程。用户数据应用图如图?所示。哭一?薹至蛩一一一天水习目毪贝普通用户:一一至墅至孓一一:一一一至堕孕一一图 吗 用 数据应用亨.系统的动态结构图一个完整的系统一定包含多个重要的动态行为,一个动态行为也可以存在多山东大学硕士学位论文种不同的状态。在这里,我们用系统的状态图来表示系统的动态结构。系统的状态图如图所示。图? 系统状态图由图可以看出,系统在初始结点处开始动作,随后在接受了用户的指令后,便遇上了一个分岔,此分岔有“接受用户指令”一个入流,和若干分流,经过分岔后便开始了一系列的查询、计算、统计、管理等动作。这些后续动作的顺序在本质上是无关紧要的,我们可以先进行信息查询,也可以先对其他信息进行统计或计算,这些动作也可以交替进行。在分岔的动作汇合之后,系统就可以进行下一个动作了。要么退出程序,要山东大学硕士学位论文么继续执行下一步指令。当所有动作都结束之后,关闭本次指令,此次活动终结。.系统数据库设计数据库的设计对于整个系统来说,是至关重要的。数据库设计的好坏,直接关系到整个系统的质量。在本章节的这一部分,将对系统的数据库中的字段、数据表以及表之间的关系进行较详细的设计和描述。.系统数据库的逻辑结构数据,是数据库中用来存放各种数据信息的地方,是数据库的基础。在系统详细设计时,首先要设计出数据库中存储信息的各种信息表。根据之前系统的静态结构图,可以将系统数据库中的表以分为以下两种,一种是用户权限表,一种是数据表:.用户权限表:用来存放和描述普通用户的基本信息及权限,用户信息的更新和修改,都在此信息表中进行。各种表中的字段信息比较多,所以需要有固定的字段作为表的主键,以建立连接。在用户权限表中,字段“”为用户的号,将它作为表中的主键,此字段不能为空。“?一作为普通用户的姓名信息,也不能为空。用户权限表如表所示。表用户权限表序列明 类型 长度 是否为空 说明号【几用户 用户名称墟 用户密码出 用户权限.磕 其他信息.数据表:表用来存放和描述构成整个信息数据库的表,只有系统管理员有山东大学硕士学位论文权对其进行删改。由于整个系统在逻辑上要分为很多部分,而且用户查询、统计、计算的所有数据都是由外部设备采集并实时传输或者系统管理有及时维护。虽然系统数据库的数据表类型不是很多,但信息量比较大,而且各个表之间需要有交叉应用的地方很多,所以同样我们给数据表设置一个唯一的标识号作为主键。数据表如表所示。表数据表序列明 类型 长度 是否为空 说明号 数据?数据名称?数据类型? 套眦 数据内容?卜使用记录? 其他信息?.曲线表:表用来存放和描述数据库中各信息曲线的表,系统管理员和普通用户均有权对其进行删改。所以同样我们给数据表设置一个唯一的标识号?作为主键。数据表如表?所示。表?曲线表序列明 类型 长度 是否为空 说明号 曲线?曲线名称?曲线数据?曲线颜色?.图标表:表用来存放和描述数据库中各数据图表的表,只有系统管理员有山东大学硕士学位论文权对其进行删改。同样我们给数据表设置一个唯一的标识号?作为主键。数据表如表?所示。表数据表序列明 类型 长度 是否为空 说明号 图标? 图标名称? 图标数据.系统数据表关系在系统数据库中包含比较多的,我们在这里只列出了比较重要的几个,它们之间也存在着相互的依赖、关联等关系,这里用数据关系类图来表示。如图?所示。图 数据表关系类图山东大学硕士学位论文第章系统的实现莱城电厂将全厂各机组的、输煤、化水、辅机电量自动抄表、等系统近万点实时数据采集到了统一的实时数据库,并将原有的吹灰优化、锅炉风粉在线和入炉煤质在线监测系统整合至同一平台下,通过网络发布的形式将生产状况的在线监视由原来集控室运行人员扩展至各级生产人员,实现了全厂生产信息的共享。.系统的总体实现在系统的实现上,本文的作者依据文章第三章和第四章对系统体系结构、业务模块和数据库的详细设计,分别对各个功能模块进行了具体的实现,对数据库进行的设计后的实际实施,将业务逻辑映射为系统操作,进而完成设计与代码之间的映射工作。编码采用发电厂标识系统,数据库采用数据库系统。在反向物理隔离装置反向网闸隔离状态下首次开发实时通信软件,实现与数据库数据同步,解决了在低安全区向高安全区安全可靠的录入数据的问题;单向网络安全传输软件的网络对时功能,以内网系统时钟为基准,定时对外网系统平台平台的时钟进行校准,以保证两端的正常通讯和数据的准确性,并建立了有关的配置,所以,就直接建立了应用程序与数据库之间的信息连接。系统的总体实现,是需要多个步骤、多个层次的。作者利用了将查询内容以标题目录树的形式放置于用户习惯的主界面网页左侧,使繁琐、复杂、涉及面较广的信息查询功能在一个主窗口中就能够完成;作者还利用了特别设计的右键菜单功能项,来简化系统的操作步骤,使用户在找到了所需要的数据信息后,就可以直接点击右键,通过右键弹出的菜单功能项来完成下一步的操作,节省用户了再次调出相关的功能窗口的时间和精力,使系统的操作更加地简单、方便。对于系统的总体实现,还可以通过系统的状态流程图来表现。具体如图.所示。山东大学硕士学位论文图系统状态流程图这个流程图是对系统的各个状态及其流程的表现。可以看出,系统中几项主要功能的执行状态例如:数据查询管理、统计数据、计算数据和数据库管理之间是并行的关系,它们的实现没有先后顺序的硬性规定,用户可以根据自己的需要来进行操作。正是以上的种种依赖和关联,使系统中各个部分之间有了充分的联系,才能完成系统所设计的各种功能、满足用户管理工作中的各种需要,使片库的实际工作更加规范,工作效率大幅提高,这就是我们设计这个系统的目的所在。而对于系统界面的设计,作者没有过多华丽、累赘的布局,本着友好、自然、方便用户使用的原则,把系统界面设计的简洁大方、通俗易懂,尽量使一个类型的多种用户需求,在一个对话窗口中就可以完成,减少了系统的繁琐程度。而且,各种功能的窗口界